Мазмун менюсу
● Силикон карбидге кириш
● Глобалдык өндүрүштүк кубаттуулук сереп
>> Учурдагы өндүрүш масштабы
>> Алдыңкы өндүрүүчүлөр жана аймактык бөлүштүрүү
● Силикон карбиддерди өндүрүү процесстери
>> Салттуу өндүрүш ыкмалары
>> Өркүндөтүлгөн өндүрүш технологиялар
● Силикон карбидин талабын айдоо
>> Жарым өткөргүч өнөр жайы
>> Өнөр жай жана металлургиялык колдонуу
>> Мунай жана газ бургулоо
>> Тоо жабдуулары
>> Коргоо жана аэрос мейкиндиги
● Айлана-чөйрөгө тийгизген таасири жана туруктуу иштин күчү
● Жаңы технологиялык тармактарында пайда табуу
● Рыноктук кыйынчылыктар жана атаандаштык ландшафты
● Келечектеги изилдөө багыттары жана инновациялар
● Корутунду
● FAQ
>> 1. Кремний карбиди өндүрүү үчүн колдонулган негизги ыкмалар кандай?
>> 2. Кайсы мамлекеттер кремний карбиддин өндүрүшүн басымдуулук кылат?
>> 3. Силикон карбидерден кайсы тармактар пайда алышат?
>> 4. Силикон карбиддин өндүрүшүндө кандай кыйынчылыктар бар?
>> 5
Кремний карбид (SIC) - бул жогорку технологиялык жана өнөр жай колдонмолорунда өз ар кандай жогорку технологиялык жана өнөр жай колдонмолорунда алмашылгыс материал болуп саналат. Жарым өткөргүчтөрдөн жана электр энергиясына тоо-кен куралдарына жана аскердик жабдыктарга, Силикон Карбиддин уникалдуу касиеттери, мисалы, өзгөчө катуулук, жылуулук өткөрүмдүүлүгү жана химиялык туруктуулугу сыяктуу өзгөчө, заманбап өндүрүштүк жана технологиялардын негизин түзөт. Бул макалада силикон карбиддин, өндүрүш процесстеринин, анын ар кандай өтүнмөлөрүн, пайда болгон тенденциялар, келип чыккан тенденциялар, жана туруктуу өнүгүү аракеттерин калыптандыруу жана туруктуу өнүгүү аракеттери.
Силикон карбидге кириш
Силикон карбид - бул өтө катуулугу, жогорку жылуулук өткөрүмдүүлүгү жана химиялык инерттүүлүк менен белгилүү кремний менен көмүртектин кошулмасы. Ал синтетикалык жактан өндүрүлгөн жана кеңири таралган тармактарда, анын ичинде электроника, металлургия, мунай жана газ бургулоо, казуу, курулуш жана коргонуу тармактарында өндүрүлгөн жана колдонулат.
Креликон карбиддин өндүрүшү, айрыкча жарым өткөргүч колдонмо үчүн жогорку тазалыкты жана кристаллдык сапатты камсыз кылуу үчүн татаал процесстерди камтыйт. Силикон карбидге дүйнөлүк суроо-талап электр транспорт каражаттарынын жогорулашына, энергияны калыбына келтирүүчү технологиялар, жана өнөр жайдын өркүндөтүлүшүнө түрткү берет.
Глобалдык өндүрүштүк кубаттуулук сереп
Учурдагы өндүрүш масштабы
2023-жылга карата жарыяланган жалпы дүйнөлүк өндүрүштүк силикон карбиддик вафликтер үчүн, биринчи кезекте жарым өткөргүч жана электр шайманы өндүрүү үчүн колдонулган өндүрүштүк жана электр шайманы, болжол менен 2,8 млн. 150 мм вафиваленттерди түзгөн. Бул кубаттуулук ар кандай региондордо белгиленген жана пайда болгон компаниялардын арасында бөлүштүрүлөт:
- Мэриленд Кытайда 1,5 миллионго жакын вафиваленттерди түзөт, түзүлгөн компаниялардын (0,7 миллион) жана пайда болгон компаниялардын (0,8 млн) ортосунда бөлүнөт.
- Дүйнөнүн калган бөлүгү 1,3 миллион вафли эквиваленттерди түзөт, алар түзүлгөн компаниялардан 1,2 миллионго жакын, ал эми пайда болгон фирмалардан 0,1 млн.
2027-жылга чейин өндүрүштүк кубаттуулугу 8 миллионго жакын вафиваленттерге, болжол менен 10 миллионго жакын 10,9 миллион 150 мм вафиваленттерге жетет. Мэриленд бул өсүшкө 5,4 миллион вафли эквиваленттери (2,5 млн.) Баалыгы, ал эми калган дүйнө 5,5 миллионго жакын тажрыйбага ээ (4,8 млн. Компаниялардан 4,7 миллионго чейин жана 0,7 миллионго чейин).
Алдыңкы өндүрүүчүлөр жана аймактык бөлүштүрүү
Дүйнөлүк кремнийдин карбиддик базар басымдуулук кылат Кытай өзүнүн өндүрүштүк кубаттуулугун тездик менен кеңейтүүгө алып келген жана жарым-жартылай силикон карбиддин вафли берүүнү 2024-жылга жакын, базар динамикасына олуттуу жылдырууну белгилөө үчүн болжолдонууда.
Европа жана Америка Кошмо Штаттары түзүлгөн өндүрүүчүлөргө үйгө, сапаттуу өндүрүшкө жана инновацияга багытталган өндүрүүчүлөргө, ал эми Кытайдын агрессивдүү кеңейиши - бул айдоо көлөмүнүн өсүшү жана чыгымдарды кыскартуу.
Силикон карбиддерди өндүрүү процесстери
Салттуу өндүрүш ыкмалары
Силикон карбиддик порошогун өндүрүү үчүн эң көп таралган ыкма - 19-кылымдын аягында агонгон процесси. Ал кремний кумдун аралашмасын жана көмүртектин аралашмасын жана көмүртектин аралашмасын 1600 ° C, 2500 ° C чейин, натыйжада кремний карбиддин кристаллдарына ар кандай тазалыктын кристаллдарына алып келет.
Жарым өткөргүчкө мээлеринде колдонулган жогорку тазалыктын бирдиктүү кристаллдары үчүн, метод же анын заманбап варианттары иштейт. Бул процесс силикон карбид порошогун жогорку температурада сублимациялап, ири, сапаттуу бирдиктүү кристаллдарды чыгарып, үрөн кристаллдарына жайгаштырат.
Өркүндөтүлгөн өндүрүш технологиялар
Химиялык буу чөкмө (CVD) семитатор шаймандары үчүн эпитациялык кремиталык силикон карбидин катмарларын өстүрүү үчүн кеңири колдонулат. Бул ыкма кристаллдын өсүшүн жана допингине үстөмдүк кылган, жогорку деңгээлдеги электр энергиясынын зарыл болгонун так көзөмөлгө алат.
Жакында жүргүзүлөт:
- температура контролдоо тутумун жакшыртуу, 1 ° C чейин.
- бирдиктүү кристаллдын өсүшүн бир нече сегменттин температурасын градиенти.
- Акылдуу автоматташтыруу жана AI жардам берүүчү өндүрүш, натыйжалуулукту жогорулатуу жана кемчиликтерди азайтуу.
- физикалык буу буу буусу транспорт (PVT) жана подшипниктердин үзгүлтүксүз сублимация ыкмалары.
Бул инновациялар акыркы беш жылдын ичинде өндүрүштүк чыгымдарды болжол менен 40% га чейин түшүрдү.
Силикон карбидин талабын айдоо
Жарым өткөргүч өнөр жайы
Силикон карбиддин кудурет электроникасы жогорку чыңалууларга, температурада иштөө мүмкүнчүлүгүнө байланыштуу электр электроникасы (200 ° C чейин кесүү температурасына) жана салттуу кремний шаймандарына караганда жыштык. SIC Mosfets жана Schottky диоддорунун сунушу:
- мөөнөтү 50% га чейин кыскартылган.
- Ылдамдыкты 10 эсеге көбөйтүүгө күч берди.
- өркүндөтүлгөн жылуулук башкаруусу бар кичинекей, жеңилирээк күч модулдары.
Бул артыкчылыктар электр транспорту (EVS), күн инверттери, өнөр жай мотор мотор дисктери жана энергияны сактоо тутумдары.
Өнөр жай жана металлургиялык колдонуу
SIC абразивдерде, кесилген куралдарда, ал катуулугунун катуулугуна жана жылуулукка каршылык көрсөтүлүшү үчүн кеңири колдонулат. Металлургияда кремнийден жасалган карбидде темирдин сапатын жогорулатуу жана чыгарууну азайтуу үчүн, кремнийдин жана көмүртектин булагы катары кызмат кылат.
Мунай жана газ бургулоо
Айылмалыктуу чөйрөлөрдө терең бургулоо үчүн, суургултук биттер, ылдый бургулоо үчүн, силикон карбиддин компоненттери SICтин узактыгы жана температуранын жогорку температурасы күчөтүлүүчү натыйжалуулугун жана коопсуздугун жогорулатуу.
Тоо жабдуулары
SIC бөлүктөрү кесилген тоо-кен шарттары боюнча конструкциялардын конструкциялары жана спектаклди өркүндөтөт. Өркүндөтүлгөн өндүрүш ыкмалары ыңгайлаштырылган форма жана капталдарды тейлөө, техникалык тейлөө жана айлана-чөйрөгө тийгизген таасирин төмөндөтөт.
Коргоо жана аэрос мейкиндиги
SIC электроникасы аскердик унаалар, радар тутумдарында жана аэрос мейкиндигиндеги колдонмолордо жогорку температурага жана бийлик талаптарына туруштук бере алат. АКШнын Коргоо департаменти энергетикалык тыгыздыкка жана ишенимдүүлүккө ээлик кылган ишенимдүүлүктү өркүндөтүү үчүн сандыкты жана ишенимдүүлүккө жетишүү үчүн сандарды (инновациялык инновациялык демилгелер менен тегизделди.
Айлана-чөйрөгө тийгизген таасири жана туруктуу иштин күчү
Кремнийдин карбидди өндүрүү, технологиялык жактан өнүккөн, ошондой эле экологиялык көйгөйлөргө туш болуп жатат. Энергия интенсоо процесси, бул көмүртектин бир топ көмүртектүү чыгарылышына өбөлгө түзөт. Бирок, өндүрүүчүлөрдүн барган сайын Грейлердик технологиялар жана энергиянын энергия булактарын кабыл алып, кремний карбиддердин өндүрүшүн көмүртектин изин азайтуу үчүн энергия булактарын кабыл алышат. Кремний карбиддин материалдарын жана таштандыларды минимизациялоо стратегиясын кайра иштетүү стратегиялары дагы бир тартипке жайылып келет.
Туруктуулук демилгелери төмөн энергия синтез методдорунун өнүгүшүн жана альтернативалуу чийки заттарды колдонуу, анча-мынча экологиялык жактан кыйроого алынат. Бул аракеттер жөнгө салуу талаптарга жооп берүү гана эмес, экологиялык аң-сезимдүү кардарларга жана инвесторлорго да даттанууга да жардам берет.
Жаңы технологиялык тармактарында пайда табуу
Салттуу пайдаланылгандан тышкары, кремний карбид - бул кырдуу технологиялар боюнча жаңы тиркемелерди табат. Мисалы, SIC SITAT COMPING компоненттеринде, анын эң сонун жылуулук жана электр касиеттерине байланыштуу кванттык эсептөө компоненттерин колдонуу үчүн изилденип жатат. Мындан тышкары, материал жогорку жыштык 5G байланыш түзмөсүн өнүктүрүүгө кызыкдар, ал жерде жогорку бийликти жана ысыкты көтөрө алган жөндөмү өтө маанилүү.
Кайра жаралуучу энергетика тармагында кремний карбид - бул шамал турбинанын конвертилеринин жана энергия сактоочу системалардын натыйжалуулугун жогорулатуу үчүн негиз болуп саналат. Анын бекемдиги жана натыйжалуулугу узак мөөнөткө өмүр бою узак өмүр сүрүүгө жана техникалык тейлөөгө кеткен чыгымдарды кыскартат.
Рыноктук кыйынчылыктар жана атаандаштык ландшафт
Кремний карбиддин базары өтө атаандаштыкка жөндөмдүү, тез техникалык ийгиликтер жана жаңы абитуриенттер пейзажын ар дайым өзгөртө турушат. Интеллектуалдык менчик укугу жана патенттер атаандаштык артыкчылыктарын сактоодо олуттуу ролду ойнойт. Компаниялар илимий изилдөө иштерин жана өнүгүүнү инновациялоо жана өндүрүштүк чыгымдарды азайтат.
Жабуу чынжырларынын бузулуулары, айрыкча чийки заттын жеткиликтүүлүгүнө, ырааттуу өндүрүшкө тобокелдиктерди жаратат. Геосаястиктик факторлор жана соода саясаты рыноктук динамикага, айрыкча кытай өндүрүүчүлөрүнүн өсүп жаткандыгына таасирин тийгизет.
Келечектеги изилдөө багыттары жана инновациялар
Силикон карбидердеги изилдөө, жогорку деңгээлдеги электрондук шаймандар үчүн маанилүү болгон чоң жана кемчиликсиз вафли өндүрүү үчүн кристаллдык өсүү ыкмаларын жогорулатууга багытталган. Допинг ыкмаларындагы инновациялар электрдик мүнөздөмөлөрдү жана социалдык компоненттердин ишенимдүүлүгүн жакшыртууга багытталган.
Нанаатруктураланган кремруктуралык силикон карбиддик материалдар сенсорлор жана биомедициналык шаймандарда өркүндөтүлгөн тиркемелер үчүн иштелип чыгууда. Андан тышкары, кремний идишке айлана-чөйрө менен айкалыштырылган гибриддик материалдар белгилүү бир өнөр жай муктаждыктарынын касиеттерин талкалоо үчүн тергөө жүргүзүүдө.
Корутунду
Силикон карбиддин глобалдык кубаттуулугу тездик менен кеңейип, 2027-жылга чейин болжол менен 2027-жылга жакын мунайдын дээрлик өсүшү күтүлүүдө. Силикон Карбидиндин уникалдуу касиеттери өз убагында, өнөр жайга арыздар, энергетикалык өндүрүш, коргонуу жана казып алууда аны алмаштырылгыс кылат. Өндүрүш технологияларындагы жетишкендиктер өндүрүштүн натыйжалуулугун жана сапатын жогорулатып жатат, ал эми наркы жана моруктар сыяктуу кыйынчылыктар көңүлдүн участоктору бойдон калууда. Жогорку деңгээлдеги материалдарга суроо-талап өскөн сайын, кремнийдин карбид Технологиялардын жана өнөр жайдын келечегин калыптандырууда негизги ролду ойной берет.
FAQ
1. Кремний карбиди өндүрүү үчүн колдонулган негизги ыкмалар кандай?
Силикон карбид, биринчи кезекте, жарым өткөргүч учурунда колдонулган жогорку тазалоочу бир кристаллдар үчүн силикон жана химиялык буу ыкмасы же химиялык буу чөкмө ыкмасы (CVD) тарабынан өндүрүлөт. Өркүндөтүлгөн ыкмаларга физикалык буу транспортту (Pvt) жана автоматташтырылган кристикалык өсүү кирет.
2. Кайсы мамлекеттер кремний карбиддин өндүрүшүн басымдуулук кылат?
Кытай, Америка Кошмо Штаттары, Европа өлкөлөрү кремний карбиддерди өндүрүү. Кытай тез эле кеңейип, дүйнөлүк рыноктун жарымын 2024-жылга чейин камсыз кылышы күтүлүүдө, ал эми АКШ менен Европада түзүлгөн компаниялар түзүлгөн компанияларга көңүл бурат.
3. Силикон карбидерден кайсы тармактар пайда алышат?
Негизги тармактар (айрыкча электроника), автоунаа (электр транспорту), энергетикалык (күн козголгучтары), энергетикалык (күн козголгучтары), энергетика (солгулар), тоо-кен (кесүүчү куралдар), коргонуу (аскердик (аскердик) жана металлургия.
4. Силикон карбиддин өндүрүшүндө кандай кыйынчылыктар бар?
Кыйынчылыктар материалдын мергенсиздиги, өндүрүштүк чыгымдарды, иштетүү жана кошулуу жана тамашалуу кыйынчылыктарды жана ырааттуу сапатты камсыз кылуу үчүн ультра-таза чийки затка муктаждыкка алып келет.
5
SIC кубаттуулугу жогорулоо, тезирээк которуштурууга жана заряддоо тутумдарында жана заряддоо тутумдарына, көбүрөөк заряддоо убактысын, кыскарды жана тутумдун өлчөмү жана салмагы азайып баратат.
